Dettagli del progetto di riscaldamento centralizzato nella contea di Ngamring, città di Shigatse

La contea di Ngamring, situata nel sud-ovest della Regione Autonoma del Tibet, sotto la giurisdizione della città di Shigatse, ha un'altitudine media di oltre 4.500 metri e presenta un clima semiarido temperato tipico dell'altopiano. L'inverno è lungo e freddo, con temperature minime che scendono sotto i -20 °C, e il periodo di riscaldamento dura 6 mesi (da ottobre ad aprile dell'anno successivo). Per lungo tempo, i residenti del capoluogo di contea e degli edifici pubblici si sono affidati principalmente a metodi di riscaldamento tradizionali, come la combustione diffusa di carbone e il riscaldamento elettrico. Questi metodi non solo presentano problemi come l'elevato consumo energetico, il forte inquinamento e l'instabilità delle temperature, ma causano anche un facile inquinamento atmosferico durante l'inverno sull'altopiano e potenziali rischi per la sicurezza del riscaldamento dei residenti. Pertanto, migliorare le condizioni di riscaldamento è diventata una richiesta urgente della popolazione locale.

Per risolvere efficacemente il problema del riscaldamento domestico e rispondere all'obiettivo nazionale di "doppio carbonio" e alla politica di "riscaldamento ecologico e a basse emissioni di carbonio" della Regione Autonoma del Tibet, la contea di Ngamring ha avviato la costruzione del progetto di riscaldamento centralizzato del capoluogo di contea nel 2022. L'obiettivo è quello di migliorare la capacità di supporto al riscaldamento della contea, ridurre il consumo energetico e le emissioni ambientali e migliorare la qualità della vita dei residenti attraverso un sistema di riscaldamento intensivo e su larga scala. Il progetto ha completato tutti i lavori di costruzione e messa in servizio prima della stagione di riscaldamento nell'ottobre 2023 ed è entrato ufficialmente in funzione. Il progetto comprende diversi edifici nell'area centrale del capoluogo di contea, tra cui edifici residenziali, scuole, ospedali e uffici governativi, ed è diventato un modello importante per lo sviluppo coordinato della tutela del benessere delle persone e della conservazione ecologica nella contea di Ngamring.

In termini di scala, il progetto di riscaldamento centralizzato nella contea di Ngamring è progettato per coprire un'area riscaldabile di 100.000 metri quadrati. In base allo standard di carico termico degli edifici dell'altopiano (circa 60-80 W/m²), il carico termico totale del progetto è di circa 6-8 MW. Può soddisfare il fabbisogno di riscaldamento invernale di circa 1.200 famiglie, 8 scuole primarie e secondarie, nonché asili nido, 3 istituti medici e 15 edifici adibiti a uffici di enti governativi e istituzioni pubbliche. Il progetto interessa oltre 5.000 persone nel capoluogo di contea, pari a oltre il 40% della popolazione permanente della contea. La lunghezza totale della rete di condotte del progetto raggiunge gli 8,5 chilometri, adottando un sistema a circuito chiuso di "fonte di calore centralizzata + trasporto tramite condotte + dissipazione del calore terminale". L'impianto di riscaldamento è situato nella zona suburbana del capoluogo di contea, lontano dalle aree residenziali. In questo modo non solo si evita l'impatto dell'inquinamento causato dalle fonti di calore sulla vita dei residenti, ma si facilita anche il trasporto delle fonti di calore e la disposizione della rete di condotte.

In termini di selezione dello schema tecnico, il progetto tiene pienamente conto della dotazione energetica e delle caratteristiche climatiche della contea di Ngamring e adotta un percorso tecnico di "complementarietà di energia pulita + scambio termico efficiente", bilanciando tutela ambientale ed economia. Considerando che la contea di Ngamring è ricca di risorse di energia solare (con una durata media annua del soleggiamento di oltre 3.000 ore) e che al suo interno sono state costruite centrali fotovoltaiche di piccole dimensioni, il progetto dà priorità all'adozione di una modalità di riscaldamento composita di "riscaldamento elettrico assistito da fotovoltaico + caldaia a gas di riserva". La fonte di calore principale è costituita da 12 unità di riscaldamento elettrico ad alta efficienza con una capacità di 1,2 MW ciascuna, abbinate a parte della potenza prodotta da una centrale fotovoltaica da 20 MW per realizzare la conversione diretta di energia pulita in energia termica. Allo stesso tempo, 2 caldaie a gas con una capacità di 4,2 MW ciascuna sono installate come fonti di calore di riserva. Si attivano in condizioni climatiche invernali estremamente fredde (quando la temperatura è inferiore a -15°C) o quando l'alimentazione fotovoltaica non è sufficiente a garantire la stabilità del riscaldamento.

Per quanto riguarda i dettagli di progettazione del sistema, il progetto ha apportato una serie di ottimizzazioni per l'ambiente a bassa temperatura dell'altopiano: le condotte utilizzano tubi isolati in polietilene ad alta densità (HDPE), con uno strato esterno avvolto in uno strato isolante in poliuretano e uno strato protettivo in plastica rinforzata con fibra di vetro, riducendo efficacemente il tasso di dispersione termica delle condotte (controllando la perdita di calore entro il 5%); l'apparecchiatura terminale di dissipazione del calore adotta radiatori compositi in rame-alluminio, che presentano le caratteristiche di resistenza alle basse temperature, elevata efficienza di dissipazione del calore e lunga durata, e sono adatti al clima secco e freddo dell'altopiano; inoltre, il progetto ha introdotto un sistema di controllo intelligente. Installando sensori di temperatura e valvole di controllo del flusso presso l'impianto di riscaldamento, i nodi delle condotte e i terminali utente, si ottiene un "riscaldamento su richiesta e un controllo preciso della temperatura". I residenti possono regolare autonomamente la temperatura interna (con un intervallo impostato di 18-22 °C) tramite termostati interni, il che non solo migliora il comfort abitativo, ma evita anche sprechi energetici.

Durante il processo di implementazione del progetto, il team di costruzione ha superato le difficoltà della costruzione in altopiano e ha formulato un piano di costruzione scientifico: per affrontare il problema dell'impossibilità di costruire in caso di freddo invernale intenso, il periodo di costruzione principale del progetto è stato programmato per la stagione calda, da aprile a settembre di ogni anno, e la costruzione dell'impianto di riscaldamento, la posa delle condotte e la trasformazione del terminale sono state avanzate in fasi; considerando l'impatto della carenza di ossigeno in altopiano sui lavoratori edili, è stato allestito un team di supporto medico professionale e sono state utilizzate attrezzature meccanizzate su piccola scala per sostituire parte delle operazioni manuali al fine di migliorare l'efficienza della costruzione; allo stesso tempo, è stato implementato un rigoroso controllo di qualità per il progetto e sono stati condotti test e supervisione dell'intero processo su collegamenti chiave come la saldatura delle condotte, l'avvolgimento dello strato isolante e l'installazione delle apparecchiature per garantire il funzionamento sicuro e affidabile del sistema.

Dall'entrata in funzione del progetto, sono stati ottenuti risultati notevoli. In termini di riscaldamento, la temperatura interna nell'area riscaldata del capoluogo di contea viene mantenuta stabilmente intorno ai 20 °C, ovvero 5-8 °C in più rispetto a quella del tradizionale riscaldamento a carbone diffuso. Ciò ha completamente risolto i problemi degli ambienti interni freddi e del riscaldamento non uniforme in inverno, garantendo in particolare il fabbisogno di temperatura costante di luoghi speciali come aule scolastiche e reparti ospedalieri, ottenendo ampi elogi da parte di residenti e istituzioni. In termini di tutela ambientale e risparmio energetico, il progetto può ridurre la combustione di carbone diffuso di circa 3.000 tonnellate all'anno, ridurre le emissioni di anidride solforosa di circa 90 tonnellate, le emissioni di ossido di azoto di circa 45 tonnellate e le emissioni di particolato di circa 60 tonnellate, migliorando significativamente la qualità dell'aria invernale del capoluogo di contea. Allo stesso tempo, l'utilizzo di energia fotovoltaica consente al progetto di ridurre l'acquisto annuo di elettricità esterna di circa 1,2 milioni di kWh e di ridurre i costi di riscaldamento di circa il 15%, ottenendo benefici sia ecologici che economici.

In termini di valore sociale, il progetto di riscaldamento centralizzato nella contea di Ngamring non è solo un progetto per il benessere delle persone, ma anche un'importante misura per l'area locale volta a promuovere la rivitalizzazione rurale e la tutela ecologica. L'implementazione del progetto, da un lato, ha migliorato il livello di costruzione delle infrastrutture nel capoluogo di contea, ottimizzato l'ambiente abitativo e accresciuto il senso di felicità e appartenenza dei residenti; dall'altro, attraverso l'applicazione del riscaldamento a energia pulita, ha fornito una preziosa esperienza per il riscaldamento centralizzato nelle aree di contea dell'Altopiano del Tibet e ha promosso la diffusione del concetto di "riscaldamento ecologico" nelle aree dell'altopiano. In futuro, la contea di Ngamring prevede di espandere gradualmente la copertura del riscaldamento centralizzato, integrando le città e i comuni circostanti nella rete di teleriscaldamento, in modo che più persone possano usufruire di servizi di riscaldamento di alta qualità, puliti e stabili, contribuendo alla costruzione di una civiltà ecologica e allo sviluppo di alta qualità dell'Altopiano del Tibet.